Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường bán dẫn oxit kim loại (MOSFET) đã cách mạng hóa ngành công nghiệp điện tử, trở thành các thành phần phổ biến trong nhiều loại mạch điện. Trong khi chức năng chính của chúng là điều khiển và khuếch đại tín hiệu điện, MOSFET cũng chứa một yếu tố quan trọng nhưng thường bị bỏ qua: diode bên trong thân máy. Bài đăng trên blog này đi sâu vào sự phức tạp của điốt thân MOSFET, khám phá các đặc điểm, tầm quan trọng của chúng trong thiết kế mạch và các ứng dụng tiềm năng.
Ra mắt Diode cơ thể MOSFET
Được nhúng trong cấu trúc MOSFET, diode cơ thể là một điểm nối ký sinh cố hữu hình thành giữa vùng cực và vùng nguồn. Diode này thể hiện dòng điện một chiều, cho phép dòng điện truyền từ cực máng đến nguồn nhưng không phải ngược lại.
Ý nghĩa của Body Diode trong thiết kế mạch
Diode cơ thể đóng vai trò then chốt trong các ứng dụng mạch khác nhau, đặc biệt là trong điện tử công suất:
Diode quay tự do: Trong giai đoạn tắt của MOSFET, diode trên thân dẫn dòng điện cảm ứng từ tải, ngăn chặn điện áp tăng đột biến và bảo vệ MOSFET khỏi bị hư hỏng.
Bảo vệ dòng điện ngược: Trong các mạch có dòng điện ngược là mối lo ngại, diode cơ thể hoạt động như một rào cản, ngăn dòng điện chạy ngược vào MOSFET.
Điốt snubber: Điốt cơ thể có thể hoạt động như một điốt snubber, tiêu tán năng lượng được lưu trữ trong điện cảm ký sinh và ngăn ngừa quá điện áp trong các sự kiện chuyển mạch.
Những điều cần cân nhắc đối với Điốt thân MOSFET
Mặc dù diode cơ thể mang lại những lợi ích vốn có nhưng điều cần thiết là phải xem xét một số khía cạnh nhất định trong thiết kế mạch:
Khả năng điện áp ngược: Định mức điện áp ngược của diode cơ thể phải bằng hoặc vượt quá điện áp ngược tối đa của mạch để tránh sự cố.
Xử lý dòng điện thuận: Khả năng dòng điện thuận của diode cơ thể phải đủ để xử lý dòng điện cực đại trong các tình huống dẫn điện ngược hoặc quay tự do.
Tốc độ chuyển mạch: Tốc độ chuyển mạch của diode cơ thể, đặc biệt trong các ứng dụng tần số cao, không được gây ra độ trễ hoặc tổn thất đáng kể.
Ứng dụng của điốt thân MOSFET
Diode cơ thể tìm thấy các ứng dụng trong nhiều loại mạch khác nhau:
Bộ chuyển đổi DC-DC: Trong bộ chuyển đổi Buck, diode cơ thể hoạt động như một diode quay tự do, bảo vệ MOSFET khỏi các xung điện áp cảm ứng.
Mạch điều khiển động cơ: Diode cơ thể ngăn dòng điện ngược khi động cơ bị hãm hoặc tạo ra EMF ngược.
Nguồn điện: Trong nguồn điện, diode cơ thể bảo vệ MOSFET trong quá trình chuyển đổi quá độ và ngăn dòng điện ngược từ tải.
Phần kết luận
Diode thân MOSFET, thường bị bỏ qua, đóng một vai trò quan trọng trong thiết kế mạch, đặc biệt là trong điện tử công suất. Hiểu các đặc điểm, ý nghĩa và hạn chế của nó là điều cần thiết để thiết kế các mạch mạnh mẽ, hiệu quả và đáng tin cậy. Khi công nghệ MOSFET tiến bộ, tầm quan trọng của diode cơ thể có thể vẫn tiếp tục tồn tại, đảm bảo sự phù hợp liên tục của nó trong thế giới điện tử không ngừng phát triển.
Thời gian đăng: Jun-07-2024